KR100675464B1

KR100675464B1 - 전자관

Info

Publication number: KR100675464B1
Application number: KR1020030092865A
Authority: KR
Inventors: 요네자와요시히사; 오가와유키오; 노하라야스히로
Original assignee: 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2007-01-26
Also published as: TW200421397A; JP3655281B2; JP2004200087A; US7176613B2; US20040150321A1; CN100495633C; KR20040054555A; TWI245305B; DE10358634A1; CN1527350A

Abstract

본 발명은 전자관에 관한 것으로서, 유리기판(111)에 형성한 한쌍의 캐소드 전극용 Al박막(211, 212)에, 필라멘트(23)의 양단과 Al와이어(221, 222)를 초음파본딩에 의해 고정하고, 필라멘트(23)는 Al와이어(221, 222)에 의해 소정 높이로 유지되어 있고, Al와이어(221, 222)는 필라멘트(23)의 고정부재와 높이 유지부재(스페이서)의 양 기능을 겸해 구비하고, 스페이서는 고정부재와 별도로 설치할 필요가 없기 때문에 스페이서의 설치 공간이 불필요해져 필라멘트, 와이어형상 그리드 등의 선형상 부재를 소정 높이로 유지한 상태에서 초음파 본딩에 의해 그 선형상 부재의 양단을 Al박막 등의 금속층에 고정하는 형광표시관 등에 있어서, 선형상 부재의 높이 유지와 고정을 1개의 금속 스페이서로 실시하고, 형광표시관 등의 데드스페이스를 작게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자관{ELECTRON TUBE}

도 1은 본원발명의 제 1 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도,

도 2는 도 1의 필라멘트의 초음파본딩을 설명하는 도면으로서, 홈을 형성한 Al와이어를 이용한 경우의 예,

도 3은 도 2에 있어서 Al와이어의 홈의 방향을 여러가지 변화시킨 경우의 예,

도 4는 도 1의 필라멘트의 초음파 본딩을 설명하는 도면으로서, 홈을 형성하지 않은 Al와이어를 이용한 경우의 예,

도 5는 본원발명의 제 2 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도,

도 6은 도 1, 도 5의 형광표시관의 필라멘트의 상세한 구조예를 나타내는 도면,

도 7은 본원발명의 제 3 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도,

도 8은 본원발명의 제 4 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도 및

도 9는 종래의 형광표시관의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

111, 112 : 유리 등의 기판

121∼124 : 유리 등의 측면판(측면부재)

211, 212 : 캐소드전극용 Al박막

221, 222, 421, 422 : Al와이어

23 : 필라멘트

31 : 애노드전극

32 : 형광체

411, 412 : 와이어형상 그리드 고정용 Al박막

43 : 와이어형상 그리드

511, 512 : 와이어형상 스페이서 고정용 Al박막

521, 522 : Al와이어

53 : 와이어형상 스페이서

611, 612 : 와이어형상 댐퍼 고정용 Al박막

621, 622 : Al와이어

63 : 와이어형상 댐퍼

711, 712 : 와이어형상 게터 고정용 Al박막

721, 722 : Al와이어

73 : 와이어형상 게터

80 : 초음파본딩툴

본원발명은 음극용 필라멘트, 와이어형상 그리드, 필라멘트 또는 와이어형상 그리드의 와이어형상 댐퍼, 필라멘트 또는 와이어형상 그리드의 와이어형상 스페이서 등의 선형상 부재를 구비한 전자관에 관한 것으로서, 특히 그 선형상 부재의 고정 구조에 관한 것이다.

특히, 텐션을 부여하여 부착하는 선형상 부재를 구비한 형광표시관 등의 형광표시관에 적합하게 이용된다.

(특허문헌 1) 일본특개2002-245925호 공보

도 9에 의해 종래의 전자관의 일례인 형광표시관에 대해 설명한다.

도 9의 (a)는 도 9의 (b)의 X2-X2부분의 화살표 방향의 단면도, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 X1-X1부분의 화살표 방향의 단면도이다.

형광표시관은 대향하는 기판(111, 112)과, 측면판(121∼124)으로 이루어진 기밀용기를 구비하고, 그 기밀용기내에 열음극용 필라멘트(23), 그리드(43), 형광체(32)를 도포한 애노드전극(31) 등을 구비하고 있다. 형광체(32)는 필라멘트(23)로부터 방출되는 전자에 의해 발광하고, 필라멘트(23)로부터 방출된 전자는 그리드(43)에 의해 제어된다.

기판(111)에는 한쌍의 캐소드전극용 Al박막(211, 212)을 형성하고 있다. 필라멘트(23)의 양단은 Al박막(211, 212)과 Al와이어(251, 252) 사이에 끼운 상태로 Al와이어(251, 252)를 Al박막(211, 212)에 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다. 필라멘트(23)는 스페이서(261, 262)에 의해 소정 높이로 유지되어 있다.

또 기판(111)에는 한쌍의 댐퍼 고정용 Al박막(611, 612)을 형성하고 있다. 와이어형상 댐퍼(63)는 그 양단을 Al박막(611, 612)과 Al와이어(621, 622)사이에 끼운 상태로 Al와이어(621, 622)를 Al박막(611, 612)에 초음파본딩에 의해 고정하고 있다. 와이어형상 댐퍼(63)는 스페이서(641, 642)에 의해 소정 높이로 유지되어 있다. 와이어형상 댐퍼(63)는 도 9의 (b)와 같이 필라멘트(23)와 접촉하지 않도록 필라멘트(23)로부터 떨어지게 배치하고, 필라멘트(23)가 진동할 때 필라멘트(23)와 접촉하여 그 진동을 저지하고, 필라멘트(23)가 다른 전극 등에 접촉하는 것을 방지하고 있다.

또, 도 9의 형광표시관과 동일한 구조의 형광표시관은 특허문헌 1에 개시되어 있다.

도 9의 종래의 형광표시관은 예를 들면 필라멘트(23)를 고정하는 경우, 필라멘트(23)의 양단을 Al와이어(251, 252)에 의해 Al박막(211, 212)에 고정하고, 또 필라멘트(23)를 소정 높이로 유지하기 위한 스페이서(261, 262)를 설치할 필요가 있다. 이 때문에 형광표시관의 데드스페이스가 커져 형광표시관의 소형화의 장해가 되고 있다.

이 데드스페이스는 도 9와 같이 와이어형상 댐퍼도 설치할 경우에는 더 커진다. 또 이 데드스페이스는 와이어형상 그리드나 필라멘트의 와이어형상 스페이서 등의 선형상부재도 설치할 경우에는 더 커진다.

본원발명은 상기 문제점을 감안하여 필라멘트 등의 선형상 부재의 양단의 고정수단과 스페이서를 일체구조로 하여 데드스페이스가 작은 형광표시관 등의 형광 발광관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 전자관은 기밀용기와, 상기 기밀용기의 내부에 설치한 전극을 구비한 전자관에 있어서, 상기 기밀용기내에 설치되고 적어도 일부가 코일 형상으로 형성된 선형상 부재와, 상기 기밀용기내에 설치되고 상기 선형상 부재를 소정 높이로 유지하여 상기 선형상 부재의 양단을 고정하는 금속 스페이서와, 상기 기밀용기내에 설치되고 상기 금속 스페이서를 고정하는 한 쌍의 금속층을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 금속 스페이서는 홈을 갖고, 상기 홈에 상기 선형상부재의 양단을 끼워넣는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 선형상 부재의 양단은 상기 금속 스페이서중에 적어도 일부가 매립되어 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 금속 스페이서와 상기 선형상 부재는 그것들의 축이 평행해지도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 금속 스페이서와 상기 선형상 부재는 그것들의 축이 교차하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 선형 상 부재의 양단의 고정 및 상기 금속 스페이서의 고정은 초음파본딩에 의한 고정인 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 선형상 부재는 음극용 필라멘트, 와이어형상 댐퍼, 와이어형상 스페이서, 와이어형상 그리드, 또는 와이어형상 게터인 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 기재된 전자관은 청구항 1에 기재된 전자관에 있어서, 상기 금속 스페이서는 상기 선형상부재의 복수개마다 공통으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

도 1∼도 8에 의해 본원발명의 실시형태에 따른 전자관의 일종인 형광표시관을 설명한다. 또 각 도면에 공통되는 부분은 동일한 부호를 사용하고 있다. 또 동일한 구성요소가 복수개 존재할 경우에는 그 중의 한개에만 부호를 붙이고 있다.

도 1은 본원발명의 제 1 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도이고, 도 1의 (a)는 도 1의 (b)의 Y2-Y2부분의 화살표 방향의 단면도, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 Y1-Y1부분의 화살표 방향의 단면도이다.

형광표시관은 기밀용기를 구비하며, 그 기밀용기는 적어도 대향하는 유리 등의 절연재로 이루어진 복수 기판(제 1 기판, 제 2 기판)(111, 112)을 구비하고 있다. 각 기판(111, 112)은 유리 등의 절연재로 이루어진 측면판(121∼124)과 플릿유리(도시하지 않음)에 의해 밀봉하여 기밀용기를 형성하고 있다. 또, 측면판(121∼124)을 이용하지 않고 플릿유리만으로 양 기판(111, 112)을 밀봉하여 기밀용기를 형성할 수도 있다. 따라서 이것들의 측면판(121∼124), 플릿유리를 측면부재라고 부른다.

기밀용기내에는 음극으로 하는 열음극용 필라멘트(23)(선형상 부재), 금속 메시 등으로 이루어진 그리드(43), 금속으로 이루어지고 표면에 형광체(32)를 도포한 애노드전극(31) 등을 구비하고 있다. 형광체(32)는 필라멘트(23)로부터 방출되는 전자에 의해 발광하고, 필라멘트(23)로부터 방출되는 전자는 그리드(43)에 의해 제어된다.

또, 기판(111, 112) 중, 적어도 형광체(32)의 발광을 관찰하는 측의 기판은 투명유리를 사용하고 있다.

기판(111)에는 4개의 필라멘트(23)에 대해 한쌍의 캐소드전극용 Al박막(211, 212)(금속층)을 형성하고 있다. 한쌍의 캐소드전극용 Al박막(211, 212)은 1개의 필라멘트마다 독립해서 형성해도 좋다. Al박막(211, 212)에는 Al와이어(221, 222(금속 스페이서))와 필라멘트(23)의 양단을 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다. 그 때 Al와이어(221, 222)와 필라멘트(23)는 그것들의 길이방향을 통과하는 축이 동일 방향이 되도록(평행하게 되도록) 배치하고 있다.

필라멘트(23)를 고정할 때는 지그의 테두리(도시하지 않음)를 팽팽하게 건너질른 필라멘트(23)를 Al와이어(221, 222)에 얹어 설치하고, 필라멘트(23)와 Al와이어(221, 222)를 동시에 Al박막(211, 212)에 고정한다.

또, 필라멘트(23)는 그리드(43) 대신에 기판에 형성한 전자의 통과구멍과, 상기 구멍의 주변의 기판상에 형성한 그리드전극을 갖는 중간기판을 기밀용기내에 설치하고, 그 중간기판에 고정할 수도 있다.

여기서, Al박막(211, 212)은 스퍼터링 등에 의해 막두께 0.1㎛이상으로 형성했다. Al와이어(221, 222)는 직경 0.1mm∼1.0mm정도의 것을 사용할 수 있지만, 본 실시형태는 0.5mm의 것을 사용했다. 필라멘트(23)는 W선의 심선에 삼원탄산염(Ba, Sr, Ca)의 전자방출재료를 코팅한 것을 이용했다. W선의 심선은 굵기 0.3MG(직경 약 10㎛)∼7.53MG(직경 약 50㎛) 정도의 것을 사용할 수 있지만, 본 실시형태는 굵기 1.05MG(직경 약 18㎛)의 것을 사용하고, 전자방출재료의 코팅 후의 직경이 30㎛의 것을 사용했다. 필라멘트(23)의 심선과 Al와이어(221, 222)의 굵기의 비는 1:4정도로 선정하는 것이 바람직하다.

필라멘트(23)와 기판(111)의 간격은 0.3mm정도로 설정했다. 또, 각 필라멘트(23)의 간격은 0.8∼3mm정도로 설정했다.

또, Al박막(211, 212)은 박막을 대신하여 막두께 10㎛이상의 후막을 인쇄 등에 의해 형성해도 좋다.

Al와이어(221, 222)는 필라멘트(23)의 고정부재이고, 또 필라멘트(23)를 소정 높이로 유지하기 위한 스페이서의 기능도 겸해 구비하고 있다. 따라서 종래의 필라멘트의 양단에 설치하는 스페이서의 설치 공간이 불필요해지고, 그만큼 형광표시관의 데드스페이스를 작게 할 수 있고, 형광표시관을 소형으로 할 수 있다. 또 종래의 스페이서의 고정 공정이 불필요해지므로 제조공정이 간단해지고, 또 부품점수가 적어지므로 형광표시관의 제조비용을 저감할 수 있다.

도 1의 경우, Al와이어(221, 222)와 필라멘트(23)는 그것들의 축이 동일 방 향이 되도록(평행하게 되도록) 배치하고 있으므로 Al와이어(221, 222)와 인접하는 Al와이어의 간격을 좁게 할 수 있다. 따라서, 도 1의 경우에는 필라멘트(23)를 미세 피치로 배치할 수 있다. 또, Al와이어(221)와 측면판(122)의 간격 및 Al와이어(222)와 측면판(124)의 간격은 1mm정도 있으면 되기 때문에 데드스페이스를 작게 할 수 있다.

도 2는 도 1의 필라멘트의 초음파본딩을 설명하는 도면이고, 홈을 형성한 Al와이어를 이용한 경우의 예이다.

기판(111)의 Al박막(211)에 홈(2211)을 형성한 Al와이어(221)를 초음파본딩 등에 의해 임시로 고정하고(도 2의 (a)), 그 홈(2211)에 필라멘트(23)의 단부를 끼우고(도 2의 (b)), 초음파본딩툴(웨지툴)(80)을 화살표 방향으로 Al와이어(221)에 누르고, 초음파본딩툴에 초음파를 인가하여(도 2의 (c)), Al와이어(221)와 필라멘트(23)를 Al박막(211)에 본딩한다(도 2의 (d)). 이에 의해 필라멘트(23)가 Al와이어(221)내에 매립된 상태로 고정된다. 도 2의 경우, 초음파본딩툴(80)은 필라멘트(23)마다 차례로 이동하여 구동되지만, 복수의 필라멘트를 동시에 본딩하는 구조의 것을 이용할 수도 있다.

여기서, 도 2의 (a)에서는 기판(111)의 Al박막(211)에 Al와이어(221)를 임시 고정하고 나서 홈(2211)을 형성할 수 있다.

또, Al와이어(221)는 반드시 Al박막(211)에 임시 고정할 필요는 없지만, 임시 고정하면 Al와이어(221)가 안정되므로 작업이 용이해진다.

또, 필라멘트(23)는 심선에 삼원탄산염을 코팅하고 있지만, 본딩 부분의 삼 원탄산염은 본딩시 간단히 벗겨지므로 사전에 제거해도 좋고, 제거하지 않아도 좋다.

여기서, 초음파본딩장치의 초음파출력은 15W, 초음파본딩툴의 하중은 1,100g, 접합시간은 250m초로 설정했다.

도 2의 경우, Al박막(211)과 Al와이어(221)의 접합 강도는 20N, 필라멘트(23)의 단선 강도는 0.5N이 되고, 필라멘트(23)의 단선 강도보다도 큰 접합강도가 얻어진다.

또, 도 2의 (a)에서는 미리 금속부로 되어 있는 Al와이어(221)를 사용했지만, 본딩용 와이어를 초음파 와이어 본딩에 의해 Al박막에 고정한 후, 절단할 수도 있다.

도 3은 도 2에 있어서 Al와이어(221)의 홈(2211)의 방향을 여러가지 변화시킨 경우의 예이다. 도 3의 (a)∼도 3의 (c)의 좌측은 초음파 본딩툴(80)을 Al와이어(221)에 눌러, 초음파 본딩툴에 초음파를 인가하는 상태를 나타내고, 우측은 본딩이 완료된 상태를 나타낸다.

도 3의 (a)는 Al와이어(221)의 홈(2211)을 Al박막(211)측으로 향하게 한 예이다. Al와이어(221)는 미리 필라멘트(23)의 단부에 부착해두고, 양자를 동시에 Al박막(211)에 본딩해도 좋다. 또는 Al와이어(221)를 Al박막(211)에 초음파 본딩 등에 의해 임시 고정하고, 그 임시 고정한 Al와이어(221)의 홈(2211)에 필라멘트(23)의 단부를 끼우도록 해도 좋다. 도 3의 (b) 및 도 3의 (c)는 Al와이어(221)의 홈(2211)을 가로방향(Al박막(211)과 병행하는 방향)으로 한 예이고, Al 와이어(221)는 미리 필라멘트(23)의 단부에 부착해두고, 양자를 동시에 Al박막(211)에 본딩한다.

도 4는 도 1의 필라멘트의 초음파본딩을 설명하는 도면이고, 홈을 형성하지 않은 Al와이어를 이용한 경우의 예이다.

기판(111)의 Al박막(211)에 Al와이어(211)를 임시 고정하고(도 4의 (a)), 그 임시 고정한 Al와이어(221)에 필라멘트(23)의 단부를 얹어 설치하고(도 4의 (b)), 초음파 본딩툴(80)을 화살표 방향으로 Al와이어(221)와 필라멘트(23)에 누르고, 초음파 본딩툴(80)에 초음파를 인가하여(도 4의 (c)), 양자를 동시에 Al박막(211)에 본딩한다(도 4의 (d) 또는 도 4의 (e)).

도 4의 (d)는 필라멘트(23)의 일부가 Al와이어(221)의 표면에 나타난 상태로 매립되어 있는 상태이고, 도 4의 (e)는 필라멘트(23)가 Al와이어(221)내에 완전히 매립된 예이다. 필라멘트(23)가 Al와이어(221)에 매립되는 정도는 초음파 본딩장치의 초음파의 출력이나 접합시간이나 가중에 의해 변하고, 그 출력이나 접합시간이나 가중의 차이에 의해 도 4의 (d) 또는 도 4의 (e)의 예와 같이 된다.

또, Al와이어(221)는 반드시 Al박막(211)에 임시 고정할 필요는 없지만, 임시 고정하면 Al와이어(221)가 안정되기 때문에 필라멘트(23)의 고정작업이 용이해진다.

도 4의 경우는 Al와이어(221)에 홈을 형성하지 않기 때문에 Al와이어(221)의 구조가 간단해지고, Al와이어(221)의 제조비용을 저감할 수 있다.

도 2∼도 4의 초음파 본딩에 있어서, 기판(111)(또는 Al박막(211))과 필라멘 트(23)의 간격(거리)은 동일한 굵기의 Al와이어(221)를 사용한 경우, 초음파 본딩툴(80)의 누름면의 형상이나 오목부의 깊이 및 초음파 본딩장치의 초음파출력, 초음파 본딩툴의 하중, 접합시간 등의 본딩 조건에 따라서 정해진다. 예를 들면, 기판(111)과 필라멘트(23)의 간격은 본딩 조건이 동일한 경우에는 초음파 본딩툴(80)의 누름면의 형상이나 오목부의 깊이, 특히 그 오목부의 깊이에 따라서 정해진다. 이 경우, Al와이어(221)는 그 오목부로 확장되어 볼록부를 형성하고, 그 볼록부의 높이는 오목부의 깊이에 따라서 정해진다. 또, 기판(111)과 필라멘트(23)의 간격은 초음파 본딩툴(80)의 누름면의 형상이나 오목부의 깊이가 동일한 경우에는 본딩 조건에 따라서 정해진다. 이 경우, Al와이어(221)는 본딩조건의 차이에 의해 기판(111)상의 확장의 크기가 변하고, 그 확장의 크기가 변하면 두께도 변한다.

도 5의 (a)와 도 5의 (b)는 본원발명의 제 2 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도이고, 도 5의 (a)는 도 5의 (b)의 Y4-Y4부분의 화살표 방향의 단면도, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 Y3-Y3부분의 화살표 방향의 단면도이다.

또, 도 5의 (c)와 도 5의 (d)는 도 5의 (a)와 도 5의 (b)에 있어서, Al와이어(221, 222)의 길이를 변화시킨 예이다. 도 5의 (c)는 도 5의 (d)의 Y41-Y41부분의 화살표 방향의 단면도, 도 5의 (d)는 도 5의 (c)의 Y31-Y31부분의 화살표 방향의 단면도이다. 또, 동일한 구성요소에 대해서는 동일번호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 5의 (a)와 도 5의 (b)의 형광표시관은 Al와이어(221, 222)의 축과 필라멘트(23)의 축이 교차하도록 Al와이어(221, 222)를 배치하고 있다. 이 때문에 필라 멘트(23)의 양단을 Al와이어(221, 222)에 고정할 때, 필라멘트(23)는 Al와이어(221, 222)에 안정된 상태로 얹어 설치할 수 있으므로 필라멘트(23)의 고정 작업이 용이해진다.

도 5의 (c)와 도 5의 (d)의 형광표시관은 복수의 필라멘트(23)의 양단부를 공통의 Al와이어(2213, 2223)에 고정하고 있다.

즉, 기판(111)의 Al박막(211)에 Al와이어(2213, 2223)를 고정하고, Al와이어(2213, 2223)의 필라멘트(23)의 고정 위치에 홈을 형성한 후, 그 홈에 필라멘트(23)의 단부를 끼워넣고, 초음파를 인가하여 Al와이어(2213, 2223)에 필라멘트(23)를 본딩한다. 또, 홈의 형상과 필라멘트의 본딩은 개별로 실시해도 좋고, 또 함께 실시해도 좋다.

이 경우, Al와이어를 개별로 절단할 필요가 없다. 따라서, 필라멘트(23)를 미세한 피치로 다수 배치할 경우에는 작업시간을 단축할 수 있다. 또, Al와이어(2213, 2223)는 캐소드전극으로서 사용할 수 있으므로 Al박막(211, 212)의 전류용량을 보충할 수 있다. 이 때문에, Al박막(211, 212)의 폭을 작게 할 수 있고, 그것들을 형성하는 공간을 작게 할 수 있다. 이것은 와이어형상 그리드 등에 대해서도 동일하다.

또, Al와이어(2213, 2223)는 모든 필라멘트(23)에 공통으로 형성했다. 그러나, 필라멘트의 복수개의 셋트마다 Al와이어를 복수 셋트로 분할하여 형성할 수 있다. 예를 들면 필라멘트(23)를 2개씩 상하 2셋트로 분할하고, 그에 대응하여 Al와이어를 1셋트씩 형성하는 구성 등이 가능하다.

도 6은 도 1, 도 2의 형광표시관의 필라멘트(23)의 상세예인 구조를 나타낸다.

도 6의 (a)의 필라멘트(23)는 필라멘트 전체가 코일형상이고, 전체가 동일 피치로 구성되어 있다. 도 6의 (b)이 필라멘트(23)는 필라멘트 전체가 코일형상이고, 부분적으로 다른 피치로 구성되어 있다. 도 6의 (c)의 필라멘트(23)는 코일형상 부분과 직선형상 부분에 의해 구성되어 있다. 도 6의 (d)의 필라멘트(23)는 전체가 직선형상으로 구성되어 있다.

또, 필라멘트(23)는 W선, W합금선(W, Re) 등의 심선에 삼원탄산염(Ba, Sr, Ca) 등의 전자방출재료를 코팅한 것을 사용할 수 있다.

이와 같이 선형상 부재에 코일형상부(텐션부여부)를 형성하는 것에 의해 선형상 부재에 텐션을 부여한다. 이 텐션에 의해 선형상 부재를 음극용 필라멘트로서 이용할 경우는 통전 가열시에 필라멘트가 열팽창하여 그리드 등의 부품에 접촉하는 것을 방지한다. 이것은 선형상 부재를 그리드(와이어형상 그리드)로서 이용하는 경우에 대해서도 동일하다. 또, 선형상 부재를 필라멘트 댐퍼 등으로서 이용하는 경우에는 통전 가열할 필요가 없기 때문에 반드시 코일형상부를 형성할 필요는 없다.

도 7은 본원발명의 제 3 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도이고, 도 7의 (a)는 도 7의 (b)의 Y6-Y6부분의 화살표 방향의 단면도, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 Y5-Y5부분의 화살표 방향의 단면도이다.

도 7의 형광표시관은 그리드를 와이어형상 그리드(43)(선형상 부재)로 구성 하고 있다. 필라멘트(23)는 도 1 또는 도 5와 마찬가지로 기판(111)(도시하지 않음)에 고정하고 있다.

와이어형상 그리드(43)의 양단은 Al와이어(421, 422)(금속 스페이서)와 함께 한쌍의 그리드 전극용 Al박막(411, 412)(금속층)에 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다. Al와이어(421, 422)와 와이어형상 그리드(43)는 그것들의 축이 동일 방향이 되도록(평행하게 되도록) 배치하고 있다. 와이어형상 그리드(43)는 W선, Mo선, 스테인레스선, SUS430합금선, 426합금선(Ni42%, Cr6%, 잔부 Fe로 이루어짐) 등을 사용할 수 있다.

Al와이어(421, 422)는 와이어형상 그리드(43)의 고정부재이고, 또 와이어형상 그리드(43)를 소정 높이로 유지하기 위한 스페이서의 기능도 겸해 구비하고 있다. 따라서 종래의 와이어형상 그리드의 양단에 설치하는 스페이서의 설치 공간이 불필요해지고, 그만큼 형광표시관의 데드스페이스를 작게 하여 형광표시관을 소형으로 할 수 있다. 또 종래의 스페이서를 고정하는 공정이 불필요해지므로 제조 공정이 간단해지고, 또 부품점수가 적어지므로 형광표시관의 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 7의 경우, Al와이어(421, 422)와 와이어형상 그리드(43)는 그것들의 축이 동일 방향이 되도록(평행하게 되도록) 배치되어 있으므로 Al와이어(421, 422)의 인접하는 Al와이어의 간격을 좁게 할 수 있다. 따라서, 도 7의 경우에는 와이어형상 그리드(43)를 미세한 피치로 배치할 수 있다. 또 Al와이어(421)와 측면판(121)의 간격 및 Al와이어(422)와 측면판(123)의 간격은 1mm정도 있으면 되기 때문에 데드 스페이스를 작게 할 수 있다.

또, Al와이어(421, 422)와 와이어형상 그리드(43)는 그것들의 축이 교차하는 방향으로 배치할 수도 있다.

도 8은 본원발명의 제 4 실시형태에 따른 형광표시관의 단면도이고, 도 8의 (a)는 도 8의 (b)의 Y8-Y8부분의 화살표 방향의 단면도, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 Y7-Y7부분의 화살표 방향의 단면도이다.

도 8의 형광표시관은 필라멘트(23)의 와이어형상 스페이서(53), 필라멘트(23)의 와이어형상 댐퍼(63), 와이어형상 게터(73) 등(선형상 부재)을 구비하고 있다.

필라멘트(23)는 와이어형상 스페이서(53)에 접해 소정 높이로 유지되어 있다. 필라멘트(23)의 근방에 설치한 1셋트의 와이어형상 스페이서(53)의 사이에는 필라멘트(53)가 진동하여 기판(111)상의 다른 부품과 접촉하는 것을 방지하기 위해 와이어형상 댐퍼(63)가 설치되어 있다.

와이어형상 스페이서(53)의 양단은 Al와이어(521, 522)(금속 스페이서)와 함께 한쌍의 스페이서 고정용 Al박막(511, 512(금속층))에 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다. 마찬가지로 와이어형상 댐퍼(63)는 Al와이어(621, 622(금속 스페이서))와 함께 한쌍의 스페이서 고정용 Al박막(611, 612)(금속층)에 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다. 또 와이어형상 게터(73)는 Al와이어(721, 722(금속 스페이서))와 함께 한쌍의 게터 고정용 Al박막(711, 712(금속층))에 초음파 본딩에 의해 고정하고 있다.

여기서 와이어형상 댐퍼(63)는 직경 40㎛정도의 것을 10∼20mm간격으로 배치하고 있다.

도 8의 경우, Al와이어(521, 522) 및 Al와이어(621, 622)는 와이어형상 스페이서(53) 및 와이어형상 댐퍼(63)를 Al박막(511, 512) 및 Al박막(611, 612)에 고정하고, 또 그 와이어형상 스페이서(53) 및 와이어형상 댐퍼(63)를 소정 높이로 유지하는 기능도 겸해 구비하고 있다. 따라서 종래의 와이어형상 스페이서 및 와이어형상 댐퍼의 양단에 설치하는 스페이서의 설치 공간이 불필요해지고, 그만큼 형광표시관의 데드스페이스를 작게 하여 형광표시관을 소형으로 할 수 있다. 또 종래의 스페이서를 고정하는 공정이 불필요해지므로 제조 공정이 간단해지고, 또 부품점수가 적어지므로 형광표시관의 제조비용을 저감할 수 있다.

마찬가지로 와이어형상 게터(73)도 그 스페이서의 설치 공간이 불필요해진다. 또 와이어형상 게터(73)는 와이어형상이므로 형광표시관내의 좁고 가늘고 길다란 공간에 게터미러를 형성할 수 있고, 형광표시관내의 빈 공간을 유효하게 이용할 수 있다.

여기서, 와이어형상 게터(73)로는 증발형 와이어게터와 비증발형 와이어게터가 있다.

증발형 와이어게터는 금속의 선형상부재의 표면에 게터재를 피복한 것이나 또는 금속의 선형상 부재를 설치한 홈에 게터재를 충전한 것을 사용한다. 증발형 와이어게터는 레이저광이나 적외선을 조사하여 가열하고, 게터재를 증발한다. 또는 와이어형상 게터(73)의 고정용 Al박막(711, 712)에 전압을 인가하여 저항가열에 의해 게터재를 증발한다.

비증발형 와이어게터는 Zr, Ti, Ta를 주성분으로 하는 것이 있다. 비증발형 와이어게터는 게터재 자체를 선형상 부재로 한 것이나 또는 금속의 선형상 부재의 표면에 게터재를 피복한 것을 사용한다. 비증발형 와이어게터는 상기 증발형 와이어게터와 마찬가지로 레이저광이나 적외선의 조사, 또는 저항가열에 의해 가열하고, 게터재를 활성화하여 가스를 흡착한다.

또, 도 8의 와이어형상 스페이서(53), 와이어형상 댐퍼(63), 와이어형상 게터(73) 등의 선형상 부재의 고정은 동일한 공정으로 동일한 초음파 본딩장치에 의해 실시할 수 있으므로, 선형상 부재의 고정 작업을 효율적으로 용이하게 실시할 수 있다.

또, 와이어형상 스페이서 및 와이어형상 댐퍼에 대해서는 음극용 필라멘트의 스페이서 및 댐퍼로서 사용한 예에 대해 설명했지만, 와이어형상 그리드의 스페이서 및 댐퍼로서도 동일하게 사용할 수 있다.

상기 각 실시형태에 있어서, 선형상 부재와 그 선형상 부재를 고정하는 Al와이어는 선형상 부재와 Al와이어와의 굵기의 비가 1:4정도로 선정되는 것이 바람직하다.

상기 각 실시형태는 선형상 부재의 양단을 Al와이어에 의해 Al박막에 고정하는 예에 대해 설명했지만, Al와이어 및 Al박막은 Al에 한정되지 않고, Cu, Au, Ag 등의 가공이 용이하고 본딩하기 쉬운 금속이면 좋다.

또, Al와이어(본딩와이어)는 와이어에 한정되지 않고, 선형상 부재를 소정 높이로 유지할 수 있는 금속 블록이면 되기 때문에, 본원 발명은 Al와이어를 포함하여 금속 스페이서라고 부른다. 또, Al박막은 박막에 한정되지 않고, 후막 등의 금속층이면 되기 때문에 본원발명은 Al박막을 포함하여 금속층이라고 부른다.

또, 금속층은 기밀용기내에 배치된 전자관의 부품 상에 절연층을 통해 형성할 수 있다. 또, 그 부품 자체를 금속층과 동일 재료로 구성할 수도 있다.

또, 금속 스페이서와 금속층은 접합강도의 점에서 동일 종류의 금속(예를 들면 Al과 Al합금)이 바람직하다. 그 중에서도 동일한 금속(예를 들면, Al합금끼리)을 사용한 경우가 가장 바람직하다.

상기 각 실시형태는 초음파 본딩에 의한 고정방법에 대해 설명했지만, 레이저에 의한 고정방법 등의 다른 고정방법이라도 좋다.

상기 각 실시형태의 형광표시관은 3극관에 대해 설명했지만 그리드를 구비하지 않은 2극관이나 그리드를 2개이상 구비한 다극관이라도 좋다.

또, 선형상 부재를 제 1 기판에 부착하는 예에 대해 설명했지만, 제 2 기판이나 측면판 등의 기밀용기에 부착할 수 있다.

또, 선형상 부재가 금속 스페이서의 외측 단부에 위치한 예를 중심으로 설명했다. 그러나, 필라멘트를 고정할 수 있으면 금속 스페이서 외측에 위치해 있어도 좋고, 또는 금속 스페이서의 내측에 위치해 있어도 좋다.

상기 각 실시형태는 형광표시관을 예로 설명했지만, 필라멘트, 와이어형상 그리드, 와이어형상 스페이서, 와이어형상 댐퍼, 와이어형상 게터 등의 선형상 부재를 소정 높이로 유지하여 고정하는 전자관, 예를 들면 대화면용 형광발광소자 등 의 형광표시관, 음극선관 등의 표시관, 열음극방전관 등의 방전관, 진공관이라도 좋다.

본원 발명은 전자관에 있어서, 선형상 부재를 소정 높이로 유지한 상태로, 그 선형상 부재의 양단을 Al박막 등의 금속층에 고정하기 때문에 종래와 같이 높이유지부재와 고정부재를 별도로 설치하지 않고, 1개의 금속 스페이서로 실현할 수 있기 때문에 높이유지부재와 고정부재의 설치 공간을 작게 할 수 있고, 전자관을 소형으로 할 수 있다.

또, 본원발명은 높이유지부재와 고정부재를 1개의 금속 스페이서로 실현할 수 있으므로 고정 공정수를 적게 할 수 있고, 또 부품점수를 적게 할 수 있으므로 전자관의 제조비용을 저감할 수 있다.

본원발명은 복수종류의 선형상 부재를 고정하는 경우, 동일 공정으로 동일한 초음파본딩장치에 의해 실시할 수 있으므로, 선형상 부재의 고정작업이 효율적으로 용이해져 고정작업시간을 단축할 수 있다.

본원발명은 Al와이어 등의 금속 스페이서에 홈을 형성하고 있기 때문에 선형상 부재의 단부를 그 홈에 끼워넣는 것에 의해 금속 스페이서와 선형상 부재를 확실히 결합시킨 상태로 Al박막 등의 금속층에 고정할 수 있으므로, 선형상 부재의 고정작업이 용이해지고, 또 선형상부재의 고정위치의 오차를 작게 할 수 있다.

본원발명은 Al와이어 등의 금속 와이어와 선형상 부재는 그것들의 축이 동일 방향이 되도록(평행하게 되도록) 배치하는 것에 의해 인접하는 금속와이어의 간격 을 좁게 할 수 있으므로, 필라멘트나 와이어형상 그리드 등의 선형상 부재를 미세한 피치로 배치할 수 있다.

본원발명은 Al와이어 등의 금속 와이어와 선형상 부재는 그것들의 축이 교차하도록 배치하는 것에 의해 금속 와이어를 개별로 절단할 필요가 없기 때문에 필라멘트를 미세한 피치로 다수 배치할 경우에는 작업 시간을 단축할 수 있다.

본원발명은 금속 스페이서를 초음파 본딩에 의해 고정하므로 그 고정시에 열이 발생하지 않는다. 따라서 고정시의 발열에 의해 다른 부품 등에 손상을 주는 일이 없다.

Claims

기밀용기와, 상기 기밀용기의 내부에 설치한 전극을 구비한 전자관에 있어서,

상기 기밀용기내에 설치되고, 적어도 일부가 코일 형상으로 형성된 선형상 부재와,

상기 기밀용기내에 설치되고, 상기 선형상 부재를 소정 높이로 유지하여 상기 선형상 부재의 양단을 고정하는 금속 스페이서와,

상기 기밀용기내에 설치되고, 상기 금속 스페이서를 고정하는 한 쌍의 금속층을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 금속 스페이서는 홈을 갖고, 상기 홈에 상기 선형상부재의 양단을 끼워넣는 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 선형상 부재의 양단은 상기 금속 스페이서중에 적어도 일부가 매립되어 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 금속 스페이서와 상기 선형상 부재는 그 축들이 평행해지도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 금속 스페이서와 상기 선형상 부재는 그 축들이 교차하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 선형상 부재의 양단의 고정 및 상기 금속 스페이서의 고정은 초음파본딩에 의한 고정인 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 선형상 부재는 음극용 필라멘트, 와이어형상 댐퍼, 와이어형상 스페이서, 와이어형상 그리드, 또는 와이어형상 게터인 것을 특징으로 하는 전자관.
제 1 항에 있어서,

상기 금속 스페이서는 상기 선형상부재의 복수개 마다 공통으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자관.